1. 라우터
1-1. 라우터란?
- 패킷의 위치를 추출하여, 그 위치에 대한 최적의 경로를 지정하며, 이 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전향시키는 장치입니다.
- 이때 최적의 경로는 일반적으로는 가장 빠르게 통신이 가능한 경로이므로, 이것이 최단 거리 일수도 있지만, 돌아가는 경로라도 고속의 전송로를 통하여 전달이 되는 경로가 될 수 있습니다.
- 즉, 라우터(Router)는 이름 그대로 네트워크와 네트워크 간의 경로(Route)를 설정하고 가장 빠른 길로 트래픽을 이끌어주는 네트워크 장비입니다.
1-2. 라우팅 프로토콜의 종류
Static Routing(정적 라우팅)
- 관리자가 네트워크에 대한 경로 정보를 직접 지정하여 라우팅 합니다.
- 관리자에 의한 라우팅 정보만을 참조하여 라우터 자체 부담이 줄어들고 동적 라우팅보다 빠르며 안정적입니다.
- 하지만 네트워크 변화가 빈번하거나 등록할 네트워크 수가 많을 경우 경로 설정을 변경하기 어렵습니다.
Dynamic Routing(동적 라우팅)
- 대규모 네트워크에 사용하며 라우터 간의 변경된 네트워크에 대한 정보를 자동으로 교환하여 라우팅 합니다.
또한 Routing table을 자동으로 작성하여 관리자의 초기 설정만 필요합니다. - 다만 Static Routing 보다 메모리를 많이 차지한다는 단점이 있습니다.
IGP(Internal Gateway Routing Protocol)
- 동일 그룹 네트워크에서 라우팅 정보를 교환할 때 사용되는 라우팅 프로토콜입니다.
- 라우터로 서로 연결되어 있는 여러개의 네트워크 집합을 도메인 or AS(Autonomous System)이라고 합니다.
- 해당 도메인과 AS 안에 존재하는 라우터는 Domain 내부 라우터로, Domain 내부 경로 설정에 관한 프로토콜이 IGP입니다.
EGP(External Gateway Routing Protocol)
- 다른 그룹과 라우팅 정보를 교환할때 사용되는 라우팅 프로토콜입니다.
Distance Vector
- Routing table을 위한 요소를 거리와 방향에 중점을 둔 라우팅 알고리즘이며 Routing table을 연결된 라우터와 교환하여 생성합니다.
- 홉 수를 기준으로 최적 경로를 결정합니다.
- 모든 라우터들은 주기적으로 서로 Routing table을 교환하면서 Routing 정보에 변화가 없는지 관리합니다.
이에 대한 프로토콜은 RIP와 IGRP가 있습니다.
Link State Vector
- Link State는 Distance Vector가 가지고있는 단점을 극복하고자 만들어졌습니다.
- Link State는 네트워크의 토폴로지 정보를 DB로 구성하고 이를 사용하여 SPF(Shortest Path First) 알고리즘을 사용하여 Routing table을 작성합니다.
또한 네트워크 상에서 변화가 있을때만 Routing 정보를 전달합니다. - 그래서 주기적으로 Routing 정보를 전송하는 Distance Vector보다는 트래픽이 적습니다.
하지만 토폴로지 등 다른 정보를 사용하기에 메모리를 많이 사용합니다.
또한 계층적 구조를 가져 환경설정이 복잡합니다.
1-3. 라우터의 기능
- OSI7계층 중 3 계층에 속하는 장비이며 다음과 같이 크게 두 가지 기능을 합니다.
또한 3 계층이므로 IP주소를 사용하여 전달합니다.
단 서로 같은 프로토콜을 사용해야 합니다.
경로 설정(path determination):
- 데이터 패킷이 목적지까지 갈 수 있는 길을 검사하고 어떤 경로로 전송하는 것이 가장 효율적 일지 결정합니다.
스위칭(switching):
- 경로가 결정되면 해당 경로로 데이터 패킷을 넘겨주는 것을 말합니다.
1-4. 라우팅 테이블
- 라우터는 라우팅 테이블에 경로에 대한 지도 정보를 유지합니다.
하지만 지도 정보가 RAM에 유지되기 때문에 전원이 꺼지면 정보가 소실됩니다. - 라우팅 프로토콜의 가장 중요한 목적이 바로 라우팅 테이블의 구성입니다.
1-5. 라우팅에 사용되는 정보
다음에 대한 정보가 라우팅에 사용됩니다.
- 목적지 주소
- 토폴로지
- 트래픽 부하
- 링크 비용(라우팅 매트릭) : 흡수, 비용, 지연, 처리율 등
2. 스위치
2-1. 스위치란?
- 같은 네트워크 내부(LAN)에서 데이터 전송을 수행하는 기기이다.
- 데이터링크계층(L2)에 속하여 디바이스간 IP packet을 전송할 때,
출발/목적지 MAC 주소와 IP packet을 Frame에 담아 목적지로 스위칭(Switching)한다. - 즉, 기기는 스위치를 통해 로컬과 연결되고 네트워크는 라우터를 통해 다른 네트워크에 연결된다.
일반적으로 패킷이 인터넷에 이르기까지 기기 > 허브 > 스위치 > 라우터 > 인터넷을 거친다.
2-2. L3 스위치란?
- 스위치의 성능이 향상되며 IP Packet을 스위칭하는 장비들도 생겨났다.
- L3에서 동작하는 라우터와 크게 차이점은 없어 둘을 구분하는 것은 무의미하다고 한다.
2-3. 허브란?
- 스위치와 동일하게 디바이스 사이를 연결하는 장비이나, MAC기반으로 요청데이터의 목적지를 찾는것이 불가하다.
- 따라서, 허브는 요청이 들어오면 연결된 모든 디바이스에 요청을 보내고, 각자 디바이스에서 올바른 요청인지 판단하여 처리한다.
- 불필요한 트래픽이 발생되므로 대규모 네트워크에 적합하지 않다.
